[发明专利]一种基于BIM与VISSIM微观仿真的双向交通导改模拟方法

说明书

本发明公开了一种基于BIM与VISSIM微观仿真的双向交通导改模拟方法，包括：数据采集；在OpenRoads ConceptStation软件中生成项目所在位置周边实景地形模型；根据实景地形模型和交通导改图，在OpenRoads ConceptStation软件中构造三维道路模型，并初步设计参数；将生成的三维道路模型和采集到的数据导入VISSIM软件中，进行微观交通仿真；将VISSIM软件生成的模型导回到OpenRoads ConceptStation软件中，进行交通导改仿真。本发明在传统微观仿真技术的基础上能够更好地反映出人、车、路、环境的关系，有助于进行交通导改方案的优化和决策。

技术领域

本发明涉及一种微观交通仿真技术，具体为一种基于BIM与VISSIM微观仿真的双向交通导改模拟的方法，适用于隧道施工期间的地面交通导改模拟。

背景技术：

隧道建设过程中会占用较多道路资源，施工区的存在往往挤压非机动车道，必定会大大影响附近原有的道路和交通状况。因此，对隧道施工区及周边区域进行交通导改，妥善处理好隧道施工与道路交通的矛盾，可以改善施工过程中产生的不利交通状况，保障隧道施工期间交通的有序化进行，将隧道建设对道路交通的影响降到最低。

VISSIM交通微观仿真软件可以精确、直观地模拟出一些道路的特有特征与路况条件，在施工前使用VISSIM软件进行交通疏解仿真模拟可以直观准确评价一个交通导改方案的好坏，保证交通导改的正常进行，郝璐,田佳雨,陈宽民. “基于VISSIM仿真的施工区非机动车道通行能力模型[A] ”. 中国科学技术协会、中华人民共和国交通运输部、《中国工程院.2019世界交通运输大会论文集（上）》，为得出施工区对非机动车道通行能力的计算模型,考虑到影响施工区非机动车道通行能力的因素主要有非机动车道宽度、施工区长度以及混合非机动车流中电动车的比例,讨论三者对施工区非机动车道通行能力的折减。应用数学与物理学公式,考虑电动车超车行为计算混合非机动车流条件下非机动车道的宽度,利用VISSIM交通仿真软件对不同施工区长度和电动车比例下非机动车道通行能力进行仿真,对仿真结果进行回归分析。得出混合交通流条件下自行车道的宽度修正系数,施工区长度与电动车比例的综合修正系数。将模型应用于实例验证,结果表明该方法在计算施工区自行车道通行能力上具有一定的实用性。李凯伦,蒋震.“基于VISSIM的高速公路施工区动态限速研究[J] ”.《科学技术创新》,2018(28):90-91.一文提到，由于高速公路施工区或事故区上游广泛存在合流冲突,且与距离施工区距离有关,因此可将施工区上游固定限速方案改为动态可变限速控制,并基于车流波理论确定检测器与限速标志之间合理间距.通过VISSIM仿真软件模拟不同限速方案下施工区上游交通运行状况,并选择合适的评价参数。但是传统的交通仿真只采用VISSIM软件，仿真设计时主要关注平面二维的交通，比较适用于地势较为平缓、地形不算复杂的道路与交叉口，对于结构较为复杂的隧道，施工围挡遮挡驾驶员视线，存在安全隐患，具有交通繁忙、管线众多、周边建筑物密集等特征，且施工过程分多期进行，交通导改也需进行多次，传统的二维交通仿真技术无法全面、快速展示交通导改方案，无法模拟出一些特殊的道路特性和路况。

目前道路设计已从原来的二维CAD图纸设计，逐渐转向了基于BIM的三维设计，针对具有复杂坡度变化、高程变化、线形的道路设计，BIM技术已逐渐成为了主流设计工具。同时，BIM技术不同于传统三维动画，对道路交通建设具有较强的分析和模拟能力，支持用户的交互操作，可实现多角度、多方位、无时间限制地查看交通导改区域内的交通情况。蔡立东等的“BIM技术在交通疏解方案中的应用研究”《土木工程》2019,8（3）：634-645以某市高架桥施工阶段BIM技术应用实例，研究了BIM技术在高架桥的交通疏解中解决实际施工场地布置和道路翻交等环节的具体应用，确定了BIM技术可应用于车流量模拟、优化施工场布方案、深化道路翻交和管线碰撞检测等关键经验点，为复杂环境中高架桥类似工程提供参考研究和借鉴。但现在尚无BIM对隧道建设施工方案导改的报道。

发明内容：